Забытая числовая система, открытая еще в XIX столетний, способна дать простейшее объяснение того, почему наша Вселенная может иметь десять измерений. Еще в школе мы получили базовые знания о числах. Натуральные, рациональные, иррациональные, действительные числа и основные алгебраические операции над ними: сложение, вычитание, умножение и деление - чего же еще? Тем не менее, математикам известно, что числовая система, которую мы изучаем в школе, т.е. множество действительных чисел, - лишь одна из возможных. Более того, другие системы зачастую оказываются полезнее для различных геометрических или физических приложений. Одну из самых необычных альтернатив представляют собой октонионы (или октавы). Забытые почти сразу после открытия в 1843 г., за последние несколько десятилетий они вновь набрали популярность благодаря теории струн. Кроме того, если теория струн верна, то эти числа помогут объяснить, почему Вселенная имеет определенное количество измерений.

Из всех сил природы гравитация, очевидно, наиболее универсальна. Гравитация влияет и реагирует на все что обладает энергией, она имеет непосредственное отношение к структуре пространства-времени. Универсальная природа гравитации также раскрывается в том, что ее уравнения сходны с уравнениями термодинамики и гидродинамики. До сегодняшнего времени не найдено объяснения этого сходства.

Гравитация властвует на огромных расстояниях, но ее влияние незаметно на малых дистанциях, ее основные законы были протестированы лишь на расстояниях больших миллиметра. Гравитацию также гораздо сложнее увязать с квантовой механикой, нежели все прочие силы. Поэтому объединение, на микроскопическом уровне, гравитации с другими силами Природы, может оказаться неверным подходом. Известно, что это порождает множество проблем, приводит к загадкам и парадоксам. Струнная теория до некоторой степени решает их, но не все. Все же мы должны выяснить чему нас учит решение струнной теории.

Хотя теория струн была описана выше как теория квантовой гравитации, она возникла как попытка описать адроны. Струнное описание объяснило некоторые особенности спектра адронов, типа траекторий Редже, и т.д . Мы теперь знаем, что адроны описываются QCD, но нам все еще весьма трудно делать вычисления при низких энергиях из-за большой константы взаимодействия. Фактически мы ожидаем конфайнмента.

Заключительная часть перевода, уже ставшей классикой статьи Juan Maldacena. Gravity, particle physics and their unification

Первая часть статьи и вторая

Популярную версию статьи этого же автора: Черные дыры и структура пространства-времени

Подборка статей по теории струн

Настоятельно рекомендуется также ознакомится со статьей Голографический принцип: не первая встреча - некоторые её части будут нужны в дальнейшем

Объяснение всего — даже в ограниченном смысле понимания всех сторон взаимодействий и элементарных составляющих Вселенной — есть одна из величайших задач, с которыми когда-либо сталкивалась наука. И теория струн впервые дает нам достаточно глубокий подход для решения этой задачи. Но сможем ли мы когда-нибудь понять все, на что способна теория, и, например, вычислить массы кварков или константу связи электромагнитного взаимодействия, от точных значений которых так много зависит во Вселенной? Как говорилось выше, на пути к цели стоят многочисленные теоретические преграды; сегодня важнее всего построить законченную формулировку теории струн/М-теории, не опирающуюся на теорию возмущений.

В ходе развития физики особо выделяются объединения (унификации): события, когда различные до того явления признаются взаимосвязанными, а теории подправляются с учетом этого факта. Одно из самых важных таких объединений случилось в девятнадцатом веке.